О.А. Скриник, В.І. Осадчий, Т. Сзентімрей, З. Біхарі, В.П. Сіденко, Д.О. Ошурок, Д.О. Бойчук, О.Я. Скриник. ПРОСТОРОВА ІНТЕРПОЛЯЦІЯ КЛІМАТОЛОГІЧНИХ ДАНИХ З УРАХУВАННЯМ ТОПОГРАФІЧНИХ ТА ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ

https://doi.org/10.15407/ugz2020.02.013
Ukr. geogr. z. 2020, N2:13-19
Мова публікації: 
Українська
Автори: 

О.А. Скриник - Національний університет біоресурсів та природокористування України, Київ;
В.І. Осадчий - Український гідрометеорологічний інститут, Київ;
Т. Сзентімрей - OMSZ Угорська метеорологічна служба, Будапешт, Угорщина;
З. Біхарі - OMSZ Угорська метеорологічна служба, Будапешт, Угорщина;
В.П. Сіденко - Український гідрометеорологічний інститут, Київ;
Д.О. Ошурок - Український гідрометеорологічний інститут, Київ;
Д.О. Бойчук - Український гідрометеорологічний інститут, Київ;
О.Я. Скриник - Український гідрометеорологічний інститут, Київ.

Резюме: 

У статті представлено результати геопросторової інтерполяції кліматологічних даних (мінімальної Tn, максимальної Tx та середньої Tm за місяць температури повітря на території України) у вузли регулярної мережі з кроком 0.1о. Інтерполяцію проведено за допомогою спеціалізованого (метеорологічного) програмного забезпечення MISH (Meteorological Interpolation based on Surface Homogenized data basis), розробленого в Угорській метеорологічній службі. Для здійснення інтерполяції використано гомогенізовані ряди даних 178 станцій України для періоду 1946-2015 рр., які раніше було отримано в Українському гідрометеорологічному інституті. Алгоритм MISH базується на ідеях геостатистичного просторового моделювання (як, наприклад, крігінг), проте для розрахунку статистичної інформації, необхідної для проведення інтерполяції, залучені довгі гомогенізовані ряди кліматологічних показників. Як додаткові предиктори використано висоту місцевості, компоненти локальної топографії AURELHY (15 перших значень) та відстань до берегової лінії Чорного та Азовського морів. На основі кросс-валідаційної процедури здійснено оцінювання точності інтерполяції. Внаслідок виконаної роботи отримано базу даних мережевих часових рядів: значення Tn, Tx та Tm у вузлах регулярної мережі для кожного місяця періоду 1946-2015 років. Отриманий результат може бути використаний як для досліджень регіонального клімату, так і для суміжних сфер діяльності, де кліматологічна інформація є необхідною.

Ключові слова: 
кліматологічні поля, температура повітря, просторова інтерполяція, рельєф, MISH, Україна
Сторінки: 
13-19
Література: 

1. Szentimrey T., Lakatos M., Bihari Z., Kovacs T., Nemeth A., Szalai S., Hiebl J., Auer I., Milkovic J., Zahradnicek P., Štěpánek P., Tolasz R., Kilar P., Pyrc R., Limanowka D., Cheval S., Matei M., Kajaba P., Ivanakova G., Bochnicek O, Nejedlik P., Statsny P., Mihic D., Petrovic P., Savic T., Skrynyk O., Nabyvanets Y., Gnatiuk N. (2012). Final report on the creation of national gridded datasets, per country. CARPATCLIM Project Deliverable D2.9. Available at: http://www.carpatclim-eu.org/docs/deliverables/D2_9.pdf
 
2. Hiebl J., Auer I., Böhm R., Schöner W., Maugeri M., Lentini G., Spinoni J., Brunetti M., Nanni T., Perčec Tadić M., Bihari Z., Dolinar M., Müller-Westermeier G. (2009). A high-resolution 1961-1990 monthly temperature climatology for the greater Alpine region. Meteorologische Zeitschrift (Meteorol. M.), 18(5), 507-530. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2009/0403
https://doi.org/10.1127/0941-2948/2009/0403
 
3. Cornes R.C., Schrier G., Besselaar E.J.M., Jones P.D. (2018). An ensemble version of the E- OBS temperature and precipitation data sets. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123, 9391-9409. https://doi.org/10.1029/2017JD028200
https://doi.org/10.1029/2017JD028200
 
4. Spinoni J., Szalai S., Szentimrey T., Lakatos M., Bihari Z., Nagy A., Nemeth A., Kovacs T., Mihic D., Dacic M., Petrovic P., Kržic A., Hiebl J., Auer I., Milkovic J., Štepanek P., Zahradnicek P., Kilar P., Limanowka D., Pyrc R., Cheval S., Birsan M.-V., Dumitrescu A., Deak G., Matei M., Antolovic I., Nejedlik P., Štastny P., Kajaba P., Bochnicek O., Galo D., Mikulova K., Nabyvanets Y., Skrynyk O., Krakovska S., Gnatiuk N., Tolasz R., Antofie T., Vogt J. (2015). Climate of the Carpathian region in the period 1961-2010: climatologies and trends of 10 variables. Int. J. Climatol. 35(7), 1322-1341. https://doi.org/10.1002/joc.4059
https://doi.org/10.1002/joc.4059
 
5. Krakovska S.V., Palamarchuk L.V., Shedemenko I.P., Diukel G.O., Gnatiuk N.V. (2008). Verification of data of the World climate research center (CRU) and the regional climate model (REMO) regarding surface air temperature forecasting for the period of 1961-1990. Proceeding of UHMI. Iss. 257, 42-60. [In Ukrainian]. [Верифікація даних Світового кліматичного центру (CRU) та регіональної моделі клімату (REMO) щодо прогнозу приземної температури повітря за контрольний період 1961-1990 рр. / С.В. Краковська, Л.В. Паламарчук, І.П.Шедеменко, Г.О. Дюкель, Н.В. Гнатюк // Наукові праці УкрНДГМІ, 2008. Вип. 257. С. 42-60.]
 
6. Osadchyi V.I. (2017). Resources and quality of surface water in Ukraine under conditions of anthropogenic load and climate change. Visnyk NAS Ukr., 8, 29-46. https://doi.org/10.15407/visn2017.08.029 [In Ukrainian]. [Осадчий В.І. Ресурси та якість поверхневих вод України в умовах антропогенного навантаження та кліматичних змін // Вісн. НАН України. 2017. No 8. С. 29-46]
https://doi.org/10.15407/visn2017.08.029
 
7. Kryvobok O.A., Kryvoshein O.O., Adamenko T.I. (2018). Peculiarities of technological adaptation of the CGMS system for agricultural crops monitoring in Ukraine. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 22, 64-79. https://doi. org/10.31481/uhmj.22.2018.07. [In Russian]. [Кривобок А.А., Кривошеин А.О., Адаменко Т.И. Особенности технологической адаптации системы CGMS для мониторинга сельскохозяйственных посевов в Украине // Укр. гідрометеорол. журн. 2018. No 22. С.64-79.]
https://doi.org/10.31481/uhmj.22.2018.07
 
8. Shvidenko A., Buksha I., Krakovska S., Lakyda P. (2017) Vulnerability of Ukrainian forests to climate change. Sustainability, 9 (7), 1152. https://doi.org/10.3390/su9071152
https://doi.org/10.3390/su9071152
 
9. WMO. (2019). Global Framework for Climate Services (GFCS). http://www.wmo.int/gfcs/ Accessed September 2019
 
10. Dobesch H., Dumolard P., Dyras I. (Eds.). (2007). Spatial Interpolation for Climate Data: The Use of GIS in Climatology and Meteorology. Geographic Information Systems Series, ISTE Ltd., London, 320. ISBN:9781905209705
https://doi.org/10.1002/9780470612262
 
11. National atlas of Ukraine. (2007). Kyiv, 440 p. [In Ukrainian]. [Національний атлас України. Київ, 2007. 440 с.]
 
12. Osadchyi V.I., Babichenko V.M., Nabyvanets Y.B., Skrynyk O.Y. (2013). Dynamics of Air Temperature in Ukraine over Instrumental Observation Period. Kyiv, 308 p. [In Ukrainian]. [Динаміка температури повітря в Україні за період інструментальних метеорологічних спостережень / В.І. Осадчий, В.М. Бабіченко, Ю.Б. Набиванець, О.Я. Скриник. Київ, 2013. 308 с.]
 
13. Szentimrey T., Bihari Z. (2007). Mathematical background of the spatial interpolation methods and the software MISH (Meteorological Interpolation based on Surface Homogenized Data Basis). Proceedings from the Conference on Spatial Interpolation in Climatology and Meteorology. Budapest, Hungary, 2004, COST Action 719, COST Office, 17-27.
 
14. Mamara A, Anadranistakis M, Argiriou AA, Szentimrey T, Kovacs T, Bezesc A, Bihari Z. (2017). High resolution air temperature climatology for Greece for the period 1971-2000. Meteorol. Appl., 24 (2), 191-205. https://doi.org/10.1002/ met.1617
https://doi.org/10.1002/met.1617
 
15. Gofa F., Mamara A., Anadranistakis M., Flocas H. (2019). Developing gridded climate data sets of precipitation for Greece based on homogenized time series. Climate, 7 (5), 68. https://doi.org/10.3390/cli7050068
https://doi.org/10.3390/cli7050068
 
16. Osadchyi V., Skrynyk O.A., Radchenko R., Skrynyk O.Y. (2018). Homogenization of Ukrainian air temperature data. Int. J. Climatol., 38(1), 497-505. https://doi.org/10.1002/joc.5191
https://doi.org/10.1002/joc.5191
 
17. Osadchyi V.I., Skrynyk O.A., Sidenko V.P., Boichuk D.O., Oshurok D.O., Skrynyk O.Y. (2018). Homogenized database of long monthly mean air temperature time series. Geoinformatika, 1 (65), 45-68. [In Ukrainian]. [Гомогенізована база даних довгих рядів середньої місячної температури повітря / В.І. Осадчий, О.А. Скриник, В.П. Сіденко, Д.О. Бойчук, Д.О. Ошурок, О.Я. Скриник // Геоінформатика. 2018. 1 (65). С. 54-68]
 
18. Skrynyk O.Y., Aguilar E., Skrynyk O.A., Sidenko V., Boichuk D., Osadchyi V. (2019). Quality control and homogenization of monthly extreme air temperature of Ukraine. Int. J. Climatol., 39(4), 2071-2079. https://doi.org/10.1002/joc.5934
https://doi.org/10.1002/joc.5934
 
19. Benichou P., Le Breton O. (1987). AURELHY: une methode d'analyse utilisant le relief pour les besoins de l'hydrometeorologie. In Deuxiиmes Journйes Hydrologiques de l'ORSTOM а Montpellier (Colloques et Seminaires). ORSTOM: Paris; 299-304. ISBN: 2-7099-0865-4.
 
20. Daly C, Neilson RP, Philips DL. (1994). A statistical-topographical model for mapping climatological precipitation over mountainous terrain. J. Appl. Meteorol., 31, 661-676. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1994)033<0140:ASTMFM>2.0.CO;2
https://doi.org/10.1175/1520-0450(1994)033<0140:ASTMFM>2.0.CO;2
 
21. Szentimrey T., Bihari Z. (2014). Manual of interpolation software MISHv1.03, Hungarian Meteorological Service, Budapest, Hungary, 59 p.
 
22. Thomas A., Herzfeld U.C. (2004). REGEOTOP: new climatic data fields for East Asia based on localized relief information and geostatistical methods. Int. J. Climatol., 24 (10), 1283-1306. https://doi.org/10.1002/joc.1058
https://doi.org/10.1002/joc.1058
 
23. USGS (2010). Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO30) https://doi.org/10.5066/F7DF6PQS [Accessed September 2019]